Vers une amélioration des performances et de la durabilité de cellules photovoltaïques organiques par l'application d'un film composite multifonctionnel

• Main Author: Perthue, Anthony
• Language: fra
• Published: Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II 2014
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_CHEM-PH] Physics/Physics/Chemical Physics; [PHYS:PHYS:PHYS_CHEM-PH] Physique/Physique/Chimie-Physique; Photodégradation; Photovoltaïque organique; Revêtement luminescent; Couche de conversion; Diffusion de la lumière
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01069015; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/01/06/90/15/PDF/PERTHUE_2014CLF22441.pdf

Ce travail est consacré à l'étude du comportement photochimique d'un encapsulant multifonctionnel de cellules photovoltaïques organiques (CPO) dont la finalité est d'augmenter à la fois la durée de vie et le rendement de conversion des cellules. L'étude rapportée dans ce manuscrit porte sur le développement d'un revêtement permettant la conversion lumineuse du rayonnement UV solaire, ce dernier étant un facteur important de dégradation des CPO à base de P3HT et ne contribuant que faiblement à la conversion photovoltaïque. Dans un premier temps cette étude a porté sur l'élaboration d'une couche de conversion à partir d'une matrice polymère en EVA et d'une charge luminescente inorganique (SrAl2O4 : Eu2+, Dy3+). Dans un second temps, l'évolution des propriétés physiques et chimiques de cette couche de conversion sous irradiation à des longueurs d'onde supérieures à 300 nm a été étudiée. La présence des charges s'est révélée être un facteur pro-dégradant des films composites, sans pour autant que le mécanisme de dégradation du polymère ne soit affecté. L'étude des conditions de propagation de la lumière dans les films diffusants par l'application de la théorie de Mie a mis en évidence une possible augmentation du trajet optique des photons dans certains films composites. Ce phénomène pourrait contribuer à expliquer l'origine du comportement photochimique particulier des films étudiés. C'est finalement une preuve de concept qui a été recherchée pour l'utilisation d'un revêtement multifonctionnel pour l'amélioration et la conservation des propriétés de conversion d'une CPO à base de P3HT.